Wärmepumpen nutzen Umweltwärme aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser mit Temperaturen zwischen -2 und 12°C. Sie heben diese niedrigen Temperaturen unter Einsatz von Strom auf ein Temperaturniveau, das für Heizung und Warmwasserbereitung nutzbar ist, an. Je höher sie die Temperatur anheben müssen, desto mehr Strom brauchen sie dafür. Das Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetztem Strom wird als Jahresarbeitszahl (JAZ) bezeichnet. Je höher die JAZ, desto effizienter läuft die Wärmepumpe.
In einem Forschungsprojekt wurden 56 reale Wärmepumpen vermessen (Fraunhofer ISE 2020). Die Abbildung zeigt die gemessenen JAZ in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur. Es wird deutlich, dass die höchsten JAZ bei den niedrigsten Vorlauftemperaturen erreicht werden. Die Grafik zeigt aber auch, dass Wärmepumpen technisch gesehen auch mit höheren Temperaturen betrieben werden können, wobei eine JAZ von 2,0 einen doppelt so hohen und damit meist unwirtschaftlichen Stromverbrauch bedeutet wie eine JAZ von 4,0.